Integração Connection-Detail: Ancoragem com carga excêntrica (EN)

1 Novo projeto

Execute o IDEA StatiCa Connection. Tudo começa no separador Steel. 

Mantenha as definições predefinidas para a topologia de ancoragem e entre na aplicação. 

2 Projeto

Após criar a solução a partir do modelo, para mover a sapata para a extremidade, é necessário decompor o modelo em operações separadas. 

Vamos ajustar a placa de base e definir a Transferência de Força de Corte como Fricção. 

Nota: Desde o lançamento da versão 24.1, o IDEA StatiCa Detail saiu da fase BETA para o projeto de ancoragem 3D. Com esta nova versão, o corte pode ser transferido através de âncoras, chavetas de corte e fricção também. 

Introduza as forças internas para ancoragem com carga biaxial. As forças internas provocam tensão de compressão no contacto entre o terreno e o bloco de betão. Por defeito, assume-se que o bloco de betão está fendilhado. 

3 Verificação

Aceda ao separador Check e Calcule. A verificação normativa comprova o modo de rotura nas âncoras. Vamos explorar este aspeto com mais detalhe.

Vamos explorar as potenciais roturas por tração, corte e interação mútua de acordo com a EN 1992-4. 

Reveja a Verificação Detalhada das Âncoras, pois revela uma não conformidade na primeira página.  Isto informá-lo-á das verificações normativas que necessita de realizar manualmente ou utilizando outros métodos, uma vez que não estão incluídas no IDEA StatiCa Connection. Recomenda-se que tome as medidas necessárias para resolver este problema.

Devido à rotura na Verificação de Âncoras: 

• O problema é causado pela resistência ao arrancamento do betão das âncoras à tração e ao corte
• Este problema pode ser facilmente resolvido no IDEA StatiCa Detail, com o método CSFM 3D. Permite superar o modelo de blocos de betão simples fendilhados no IDEA StatiCa Connection.

4 Exportação

A aplicação desenvolvida internamente IDEA StatiCa Connection dispõe agora de uma poderosa ligação BIM para o Detail, permitindo o projeto e a verificação de blocos de betão armado com múltiplas combinações.

Pré-requisitos para a exportação: 

• O modelo tem de estar pré-calculado e os resultados incluídos

Aceda ao separador Check -> RC check -> Save.

A exportação é permitida apenas para topologia de ancoragem. A exportação permite a transferência de:

• O bloco de betão
• Âncoras
• A placa de base
• Ações

Informações adicionais e parâmetros definidos de acordo com as configurações correspondentes na Connection:

• Transferência de corte (através de Âncoras, Chavetas de corte e Fricção) 
• Material
• Tipo de ancoragem: Âncoras pós-instaladas (Adesivo) / Moldado no local
• Tipo de ancoragem na extremidade: Placa de anilha / Reto / Gancho / Pino com cabeça
• Coeficiente de fricção

5 Projeto

Esta secção permite modificar Elementos, Apoios, Ações e Combinações, e a disposição da armadura.

Apoio

O terreno tem alguma rigidez, que deve ser considerada para um projeto preciso. O Apoio Superficial permite rigidez nas três direções e está definido como inativo por defeito à tração (não linearidade de fronteira).

• Tenha cuidado ao fazer suposições sobre as condições de fronteira. No caso de não linearidade, se os momentos forem bastante elevados, o apoio do bloco de betão à tração pode tombar durante a análise, provocando grandes rotações. Isto pode conduzir a um modelo divergente devido ao movimento de corpo rígido.

Dispositivos de transferência

As âncoras são importadas do IDEA StatiCa Connection. Podem ser selecionados dois tipos de âncoras.

Âncoras moldadas no local: 

• Âncoras pré-instaladas com as mesmas propriedades de aderência que as varões de armadura

Âncoras pós-instaladas (Adesivo):

• Âncoras pós-instaladas (âncoras químicas) com a opção de personalizar a resistência de aderência com base na resistência de aderência real.

Preste atenção à correta definição da Interligação com a placa de base. No caso de importar a sapata da aplicação Connection, a Transferência de forças axiais deve estar DESATIVADA, e a Transferência de corte deve estar ATIVADA. A razão é que as âncoras são carregadas diretamente por forças. Pode ler mais sobre este assunto aqui.

Se fosse projetar uma sapata de raiz na aplicação Detail, ambas as opções estariam ATIVADAS. Ao transferir corte através de âncoras, o utilizador deve determinar quais as âncoras que suportarão a força de corte e selecionar a caixa de verificação correspondente. Isto está em conformidade com os requisitos da EN, que especificam que o corte deve ser atribuído apenas às âncoras eficazes para a verificação de rotura da aresta do betão.

Armaduras

Defina o cobrimento do betão para 40 mm, que será utilizado como valor predefinido para a armadura.

Selecione a Rebar-Assembly(1)-->Group of the bars 3D(2) e preencha o Diâmetro, as Propriedades e a Geometria(3). 

Copie a operação e altere a Superfície. Todas as outras opções são mantidas. 

Copie a operação e altere as opções abaixo. 

Copie a operação e altere as opções abaixo. 

Ações e combinações

As combinações são importadas do IDEA StatiCa Connection. Todas as consequências da importação são mencionadas
em detalhe em - Importação de ancoragem de Connection para Detail.

Vamos criar o Peso próprio:

Crie uma combinação com o Peso próprio e adicione o coeficiente para o peso próprio = 1,35 de acordo com as normas 
EN 1991-1-1

6 Verificação

Antes de executar a análise, recomendamos vivamente alterar o multiplicador de malha para dois ou três, de forma a acelerar o cálculo. Este passo não é obrigatório, mas pode reduzir o tempo de cálculo e ajudar a detetar eventuais problemas de divergência. Se tudo funcionar corretamente e não surgirem problemas, pode voltar a um multiplicador de um.

Resultados

Tensão Principal Equivalente

A tensão principal equivalente (EPS) no betão é determinada com base no comportamento volumétrico do bloco de betão. As zonas que experimentam a carga mais elevada são identificadas e destacadas. De forma a obter uma visão sobre o confinamento em contraste com a compressão uniaxial, a tensão equivalente é calculada utilizando o fator kappa. Mais informações sobre a tensão principal equivalente estão incluídas neste artigo do enquadramento teórico.

Tensão nas armaduras

Durante a Verificação da Armadura, é fundamental notar que a âncora próxima do canto está maximamente utilizada. 

Ao visualizar a utilização da armadura, o utilizador pode ver claramente qual a armadura que contribui para a transferência da carga e para a prevenção da rotura do cone de betão.

Ancoragem

Verifique novamente as definições de Ancoragem e ative a Força Total nas Âncoras. As forças nas âncoras podem variar ligeiramente devido às diferentes abordagens de cálculo relativamente ao bloco de betão. As diferenças não são, contudo, significativas. 

Deformações

Aceda a Auxiliar e ative a Deformação.

Não é necessário realizar uma verificação de deformação para o ULS, mas é altamente recomendável verificar a deformação após a análise para garantir que o modelo não apresenta grandes deformações, grandes rotações ou que algum elemento finito esteja danificado. Isto fornecerá uma visão geral dos resultados da análise e ajudará a identificar quaisquer problemas que possam ter surgido durante a análise.

7 Relatório

Por fim, aceda à Pré-visualização/Impressão do Relatório. O IDEA StatiCa oferece um relatório totalmente personalizável para imprimir ou guardar num formato editável.

Verificou todo o projeto da ligação de acordo com as normas EN 1993-1-8 e EN 1992-4. A parte de aço foi verificada no IDEA StatiCa Connection, e o bloco de betão foi sujeito a verificação normativa no IDEA StatiCa Connection e no Detail.